在浙江大學國際聯(lián)合學院（海寧國際校區(qū)）的實驗室里，一臺方形器件正發(fā)射著肉眼無法直接感知的近紅外激光——這正是世界上首個電驅(qū)動鈣鈦礦激光器。完成這項突破的，是浙江大學光電科學與工程學院、海寧國際校區(qū)的狄大衛(wèi)教授、鄒晨研究員與趙保丹教授所帶領(lǐng)的團隊，該成果已于近日在國際頂尖學術(shù)期刊《自然》上發(fā)表。
鄒晨、狄大衛(wèi)、趙保丹
“電驅(qū)動鈣鈦礦激光器，可以看作是鈣鈦礦光電領(lǐng)域的‘珠穆朗瑪峰’，”狄大衛(wèi)說道，“它是全球數(shù)千個科研團隊共同追求的目標。我們浙大團隊歷經(jīng)七年攀登，終于第一個把中國的旗幟插上峰頂?！?/p>
2014年，狄大衛(wèi)在劍橋大學的導師團隊實現(xiàn)了世界上首個光驅(qū)動的鈣鈦礦激光器，但設備體積大、成本高，難以走向?qū)嶋H應用。2018年，狄大衛(wèi)回國加入浙大，堅定地將電驅(qū)動鈣鈦礦激光器作為主攻方向?！半婒?qū)動的鈣鈦礦激光器更小、更集成，能與硅基光電子器件結(jié)合，未來可廣泛應用于可穿戴設備、光電芯片和生物醫(yī)療等領(lǐng)域?！?/p>
然而，攀登之路并不輕松。七年來，他帶領(lǐng)團隊圍繞這一目標系統(tǒng)布局、持續(xù)攻關(guān)?！皩崿F(xiàn)電驅(qū)動鈣鈦礦激光，就像造一輛完整的汽車，發(fā)動機、底盤、變速箱，每個環(huán)節(jié)都必須扎實。”狄大衛(wèi)這樣比喻。
電驅(qū)動鈣鈦礦激光器實驗照片
去年5月，團隊終于迎來轉(zhuǎn)機——他們首次觀測到期待已久的電泵浦激光現(xiàn)象。為確保結(jié)果可靠，他們反復測試，排除一切可能的誤判因素，直到實驗一次次穩(wěn)定復現(xiàn)。經(jīng)過數(shù)月的優(yōu)化與驗證，團隊最終確信：世界上首個電驅(qū)動鈣鈦礦激光器，已在浙大誕生。今年8月27日，這項成果在《自然》正式發(fā)表。但狄大衛(wèi)強調(diào)：“這只是一個新起點。目前電驅(qū)動鈣鈦礦激光器仍處于‘嬰兒期’，我們接下來的重點是提升其穩(wěn)定性，推動它走向?qū)嶋H應用?！?/p>
選擇落地海寧國際校區(qū)，對狄大衛(wèi)團隊而言是一場“雙向奔赴”?！昂幮^(qū)不僅提供了充足的實驗空間，還通過配套項目和政策給予我們關(guān)鍵支持，”狄大衛(wèi)表示，“政府有耐心支持高風險的前沿研究，這正是科研最需要的土壤?！毙^(qū)的國際化氛圍也讓他印象深刻。這里與伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校、愛丁堡大學等世界名校合作辦學，既扎根中國，也聯(lián)通世界。
從學生到團隊負責人，狄大衛(wèi)也曾擔心無法像過去那樣親手做實驗、成為“第一發(fā)現(xiàn)者”。但現(xiàn)在他找到了新的價值：“規(guī)劃和設計課題，與團隊成員交流思路、分析數(shù)據(jù)，這個過程既能啟發(fā)他們，也反過來啟發(fā)我。雖然不能繼續(xù)做‘前鋒’直接射門，但作為‘教練’制定戰(zhàn)術(shù)，帶領(lǐng)團隊向更高目標邁進，同樣充滿成就感?！?/p>
作為博士生導師，狄大衛(wèi)的育人方式也與眾不同?！拔艺袑W生，最看重的是是否真正熱愛科研，而不是考試成績?！彼硎緩牟灰髮W生打卡，而是鼓勵他們自由探索。“我常對學生說，讀博士的使命是創(chuàng)造新知識、發(fā)明新技術(shù)，你的研究完全有可能做到世界第一，在這個領(lǐng)域留下自己的足跡。”
在浙大這幾年，狄大衛(wèi)團隊成果迭出：全球首個電驅(qū)動鈣鈦礦激光器、世界最小的微型鈣鈦礦LED、超高亮度電致發(fā)光、超長壽命鈣鈦礦LED……每一項都是從0到1的跨越。在他看來，科研的真正突破不僅在于成果本身，更在于培養(yǎng)敢于探索的新一代?！捌诖嗄贻p人懷著好奇與熱愛，勇闖學術(shù)‘無人區(qū)’，攀登一座又一座‘珠峰’，讓中國科研從0到1的故事不斷延續(xù)?！钡掖笮l(wèi)說。
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